更快的SSD要来了？信号处理要迎来质的飞跃

文章出处：霍尔元件人气：发表时间：2021-05-29 13:40

我们都知道，霍尔元件属于一种信号接受元件，其本身并没有处理信号的能力，所以一般我们在实际的应用之中，需要配合单片机、继电器等产品才能实现功能。而这些元件的处理信号的速度，跟磁盘的制式有很大的关系。近期，更快的SSD要来了的新闻在坊间流传，我们今天进来解开他的庐山真面目！

自PCI-SIG于2017年6月首次公布PCIe 5.0初期规范以来，业界在普及PCIe 4.0的同时，也开始备战PCIe 5.0。美国时间5月27日，Marvell正式发布了首批PCIe 5.0的NVMe SSD控制器系列SC5，SSD的顺序读写速度可达14GB/s，顺序写入速度可达9GB/s，随机读取速度为2M IOPS，随机写入速度为1M IOPS。

这批全新的SSD控制器是Marvel Bravera系列旗下的首发产品，未来还将包含HDD控制器和其它存储加速器产品。目前SC5仅有两款控制器信号：8通道的MV-SS1331和16通道的MV-SS1333。这也是首批同时支持PCIe 5.0和NVMe 1.4b的产品。

与PCIe 4.0的SSD相比，PCIe 5.0对读写性能的提升是巨大的。目前最好的PCIe 4.0 SSD也约摸只能做到7000 MB/s的顺序读取速度，从Marvell的公布的数据来看，读取性能直接翻倍。SC5同样提供了6us以下的超低延迟，可以从驱动层面提供性能的控制和测量，从而舍弃管理程序，释放主机的系统资源，有了这样的性能，Marvell认为SC5将为数据中心的低延迟应用提供强大的支撑。

为了达到这一性能水平，同时保留企业级SSD的功率和散热，Marvell不得不在此前的SSD控制器上将功率效率提高40%。比如8通道的SC5最大功耗为8.7W，16通道的SC5最大功耗为9.8W。

但这一数字超出了先进工艺节点所能带来的改进，因此Marvell进一步大改控制器架构。虽然和Marvell之前推出的88SS1321 PCIe 4.0 SSD控制器一样，仍然采用Arm架构（该控制器中采用了Cortex-R9、Cortex-M7和M3核心），但Marvell在SC5中加入了更多固定功能的硬件来保证高吞吐量。

但这样的架构转变往往意味着牺牲灵活性，而Marvell借助Cloud SSD解决了这一挑战。Cloud SSD的规格标准超出了NVMe的范畴，定义了SSD应该加入那些可选特性，以及不同材料的目标性能和功率等级。

Cloud SSD的标准原本由微软和Facebook共同推出，最后走向更大的市场，赢得了戴尔和惠普等传统企业级服务器供应商的支持。Cloud SSD也让Marvell这样的控制器供应商和SSD制造商得以专注于产品研发，只需要一个硬件和固件平台就能推向更广的受众。因此即便SC5控制器在硬件功能上更为固定，却依然支持ZNS、开放通道SSD和铠侠的SEF技术。

不过，Marvell倒不是首个在PCIe 5.0 SSD上吃螃蟹的厂商。早在2019年，江苏华存就首发了自己的PCIe 5.0 SSD主控芯片HC9001，采用了12nm工艺，当时的预计量产时间为2020年。这一计划目前已被稍微推迟，江苏华存在今年3月完成1.7亿元的A轮融资后，宣布目前已进入布图设计的最后阶段，预计在2021年下半年导入流片。

不过虽然存储作为当前计算机系统中发展最快的组件之一，但在总线接口方面的发展速度已经超过了CPU等其他部件，虽然AMD早在2019年就推出了相关的PCIe 4.0产品，但其仅针对手Intel在PCIe 4.0上却进展缓慢，未来PCIe 5.0的SSD也很可能最先进入数据中心和服务器市场，之后再流入消费市场。

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